基于炽耗散极值原理的弯管内流场优化与场协同分析

摘要

采用耗散极值原理模拟了弯管内层流流动的优化流场,应用场协同原理分析原型流场和优化流场的结果表明,管内优化流场传热和流动阻力的综合性能评价指标(PEC)达到1.7以上。比较原型流场与优化流场在同一截面的等速线、等温线、截面矢量图和边界层附近协同角余弦值分布,发现附加体积力改变了管内流场与热量输运,使正常的弯管内的层流流动变为两股对称轴向螺旋流动,提高了径向温度梯度分布均匀性和边界层附近协同角余弦值,最终使表面传热系数和场协同性有了较大的提高。